接地电阻测试方法和测量原理
2019-05-08

一.什么是接地?


接地是电路或设备与地面之间的低电阻连接。任何电气系统都需要恰当的布线和接地来实现设备的安全操作。恰当的布线要求系统、所有负载和电路组件均需要正确接地,并符合行业标准、IEEE 以及其他认可的组织标准、指南和建议。


二.什么是接地电阻?


接地电阻就是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻,它包括接地线和接地体本身的电阻,接地体与大地的电阻之间的接触电阻以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限远处的大地电阻。接地电阻大小直接体现了电气装置与“地”接触的良好程度,也放映了接地网的规模。在单点接地系统,干扰性强等条件下,可以采用打辅助地级的测量方式进行测量。接地电阻主要分以下三种:

1.保护接地:电气设备的金属外壳,混凝土、电杆等,由于绝缘损坏有可能带电,为了防止这种情况危及人身安全而设的接地。

2.防静电接地:防止静电危险影响而将易燃油、天然气贮藏罐和管道、电子设备等的接地。

3.防雷接地:为了将雷电引入地下,将防雷设备(避雷针等)的接地端与大地相连,以消除雷电过电压对电气设备、人身财产的危害的接地,也称过电压保护接地。

三.接地电阻测量的几种方法

1. 单钳测量


测量多点接地中的每个接地点的接地电阻,而且不能断开接地连接防止发生危险。   

适用于:多点接地,不能断开连接,量每个接地点的电阻。

接线:用电流钳监测被测接地点上的电流。


2. 两线法


条件:必须有已知接地良好的地,如PEN等,所测量的结果是被测地和已知地的电阻和。假如已知地远小于被测地的电阻,量结果可以作为被测地的结果。   

适用于:楼群稠密或水泥地等密封无法打地桩的地区。   

接线:E+ES接到被测地,H+S接到已知地。

 

3. 三线法


条件:必须有两个接地棒:一个辅助地和一个探测电极。 各个接地电极间的间隔不小于20米。原理是在辅助地和被测地之间加上电流,量被测地和探测电极间的电压降,量结果包括量电缆本身的电阻。   

适用于:地基接地,建筑工地接地和防雷接地。   

接线:S接探测电极,H接辅助地,E和ES连接后接被测地。 

 

4. 四线法


基本上同三线法,在低接地电阻量和消除量电缆电阻对量结果的影响时替换三线法。量时E和ES必须单独直接连接到被测地。该方法是所有接地电阻丈量方法中正确度最高的。


5. 双钳法


条件:多点接地,不打辅助地桩,量单个接地。   

接线:使用厂商指定的电流钳接到相应的插口上,将两钳卡在接地导体上,两钳间的间隔要大于0.25米。


四、接地电阻测试仪测量原理

1.单钳法(推荐设备型号:ETCR2000系列)

钳形接地电阻仪测量接地电阻的基本原理是测量回路电阻。见下图。钳表的钳口部分由电压线圈及电流线圈组成。电压线圈提供激励信号,并在被测回路上感应一个电势E。在电势E的作用下将在被测回路产生电流I。钳表对EI进行测量,并通过下面的公式即可得到被测电阻R

R=E/I

2.二、三、四线法(推荐型号ETCR3000系列)

三线法四线法测量接地电阻值测量采用额定电流变极法(适合准确测量单点接地系统),即在测量对象E接地极C(H)电流极之间流动交流额定电流I,求取E接地极P(S)电压极的电位差V,并根据公式R=V/I计算接地电阻值R。为了保证测试的精度,采用4线法,增加ES辅助地极,实际测试时ESE夹在接地体的同一点上。

3双钳法(推荐型号ETCR3200系列)


双钳法测量接地电阻值(适用于多独立点并联接地系统不打辅助地桩测量),通过激励钳CT1产生一个交流电动势V,在交流电动势V的作用下在回路中产生电流I,再通过CT2检测到反馈的电流I,并根据公式R=V/I计算出电阻值,图中R=Re+R1//R2//R3//…Rn-1//Rn,R1//R2//R3//…Rn-1//Rn(多个接地点并联后的阻值)远小于Re,RRe